
1 概述
變頻技術在大量的感性負載節(jié)能方面有著*的地位,節(jié)約的電能有時能達到30%以上,效益十分可觀。隨著變頻器日益廣泛的普及和應用,其占電網(wǎng)總負荷的比例也越來越大。其中大部分額定電壓為三相380V交直交型變頻器。然而,隨之帶來的電網(wǎng)諧波問題也越來越受到各變頻器用戶和供電部門的關注。由于變頻器的整流部分一般為三相全波不可控整流,直流回路采用大電容作為濾波器。這樣,雖然變頻器的網(wǎng)側輸入電壓波形基本上是正弦波,但輸入電流式脈沖式的充電電流,含有豐富的諧波,表現(xiàn)在網(wǎng)側的有5、7、11、13、17、19次等諧波電流,一般以5、7、11次為主。感型負載在運行中需要消耗大量的無功電流,但諧波會使無功補償裝置不能正常工作,并導致一些現(xiàn)代化的精密控制機床無法運行,因此對使用變頻器的系統(tǒng)采取諧波治理是的。針對變頻器工作特點,上海安科瑞電氣股份有限公司設計了ANAPF有源電力濾波補償裝置,不但可以濾除變頻裝置產(chǎn)生的諧波,同時還對系統(tǒng)進行了無功補償,滿足了廣大使用變頻器用戶的需求。
2 ANAPF有源電力濾波裝置特點
DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,具有快的響應時間;的主電路拓撲和控制算法,精度更高、運行更穩(wěn)定;一機多能,既可補諧波,又可兼補無功;模塊化設計,便于生產(chǎn)調(diào)試;便利的并聯(lián)設計,方便擴容;具有完善的橋臂過流、保護功能;使用方便,易于操作和維護。3 ANAPF有源電力濾波裝置參數(shù)
|              接線方式  |                          三相三線或三相四線  |         |||
|              接入電壓  |                          3×380V ±10%  |         |||
|              接入頻率  |                          50Hz ±2%  |         |||
|              動態(tài)補償響應時間  |                          動態(tài)響應<4ms,全響應時間<20ms;  |         |||
|              開關頻率  |                          10kHz  |         |||
|              功能設置  |                          只補償諧波、只補償無功、既補償諧波又補償無功;手動、自動切換。  |         |||
|              諧波補償次數(shù)  |                          2-21次  |         |||
|              保護類型  |                          直流過壓 IGBT過流 裝置溫度保護  |         |||
|              過載保護  |                          自動限流在設定值,不發(fā)生過載  |         |||
|              冷卻方式  |                          智能風冷  |         |||
|              噪音  |                          < 65db(處于柜內(nèi)并運作于額定狀態(tài))  |         |||
|              工作環(huán)境溫度  |                          -10℃~+45℃  |         |||
|              工作環(huán)境濕度  |                          <85%RH 不凝結  |         |||
|              安裝場合  |                          室內(nèi)安裝  |         |||
|              海拔高度  |                          ≤1000m(更高海拔需降容使用)  |         |||
|              進出線方式  |                          下進下出  |         |||
|              防護等級  |                          IP21  |         |||
|              智能通信接口  |                          RS485/MODBUS-RTU  |         |||
|              遠程監(jiān)控  |                          可選  |         |||
|              外形尺寸(mm) (W×D×H)  |                          30A  |                          50A  |                          7  |                          100A  |         
|              600×500×1500  |                          600×500×1500  |                          600×500×1800  |                          800×600×2200  |         |
|              重量(kg)  |                          三相四線  |                          三相三線  |         ||
|              30A、50A  |                          7、100A  |                          30A、50A  |                          7、100A  |         |
|              280  |                          360  |                          240  |                          290  |         |
4 電網(wǎng)的諧波治理與無功功率補償?shù)囊饬x
隨著變頻器的廣泛應用,變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與無功功率補償?shù)囊饬x逐漸被人們所認識。變頻器供電電源按傅里葉級數(shù)可以分解為基波有功電流,基波無功電流,諧波和間諧波電流。
變頻器用量較大的車間,用電容器直接進行無功功率補償雖然可以大幅度降低基波無功電流,但是必然出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。這時,供電電流和電容器電流中的諧波和間諧波電流大幅度增加,電容器由于超溫和過壓而損壞,供電變壓器溫升加大。為避免諧波放大,諧波治理與無功功率同時進行。
污水處理廠用電設備主要有泵類、攪拌器、鼓風機類等負載。風機、泵類一般都要求變頻,而變頻器是一個非常大的諧波源,因此給系統(tǒng)帶來很嚴重的諧波污染和諧波干擾,造成系統(tǒng)不能正常工作,經(jīng)常性的燒壞電氣元件。同時系統(tǒng)中也有很多電力電子類元器件,如 UPS、開關電源等,都是諧波發(fā)生裝置。
項目背景:某污水處理廠變電所負載主要由變頻器組成,由變頻器帶動相應的電動機,由于全部都是變頻器負載,因此給系統(tǒng)帶來很嚴重的諧波污染和諧波干擾,造成系統(tǒng)不能正常工作,經(jīng)常性的燒壞電氣元件,為了解決問題,進行諧波治理。
上海安科瑞電氣股份有限公司技術人員經(jīng)過對現(xiàn)場測試結果研究后,決定采用一臺ANAPF100-400/B有源電力濾波柜進行就地補償。安裝示意圖如下:
 
由上圖可以看出,ANAPF100-400/B有源電力濾波柜投入運行后,電網(wǎng)質(zhì)量得到明顯的,諧波電流大幅度降低,電網(wǎng)電流諧波基本上被濾除掉,電流波形已經(jīng)接近正弦波,電流畸變率由65.5%降低為13.4%,5次諧波由61.3A降到4.9A。
ANAPF有源濾波器報價及主要元件清單
|              型號:ANAPF100-400/B  |         |||
|              參考價格:12萬元/臺  |         |||
|              主要產(chǎn)品明細:  |         |||
|              序號  |                          名    稱  |                          型    號  |                          數(shù)量  |         
|              1  |                          APF電氣柜  |                          800X600X2200  |                          1  |         
|              2  |                          變流器  |                          APFCOV-CVT100  |                          1  |         
|              3  |                          控制器  |                          APFMC-C100  |                          1  |         
|              4  |                          電抗器  |                          APF-RE.(S)DG-100  |                          1  |         
|              5  |                          有源電流互感器  |                          LT208-S7  |                          3  |         
|              6  |                          濾波器  |                          DL-1TH1  |                          2  |         
|              7  |                          斷路器  |                          CVS160FTM160D4P3D  |                          1  |         
|              8  |                          接觸器  |                          LC1D150M7C  |                          1  |         
|              9  |                          微型斷路器  |                          NDM1-63C32  |                          1  |         
|              10  |                          中間繼電器  |                          MY4NAC  |                          2  |         
|              11  |                          R型變壓器  |                          R320-0.38/0.22  |                          1  |         
|              12  |                          諧波檢測儀  |                          ACR350EGH  |                          1  |         
|              13  |                          電線  |                          16mm2  |                          若干  |         
|              14  |                          電線  |                          4mm2  |                          若干  |         
結論:和許多變頻器使用場合一樣,泵類、風機等設備的變頻機構產(chǎn)生的諧波,對系統(tǒng)變壓器、電容補償裝置以及用電設備等造成嚴重危害。使電機發(fā)生機械振動、噪聲和過熱,使變壓器局部嚴重過熱,使電容器、電纜等設備過熱,使絕緣老化,壽命縮短以至損壞。從上述數(shù)據(jù)中可以看出,運行電力濾波器前后,電網(wǎng)電流變化十分明顯,達到了電流諧波、電源電壓的目的。使得系統(tǒng)更加清潔和穩(wěn)定。
【參考文獻】
[1] 上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2013.01.版
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上海安科瑞電氣股份有限公司
:徐霜  :  
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